一种适用于野外宿营的智能化多能源管理系统的制作方法

本发明涉及供配电，具体涉及一种智能化多能源管理设备。

背景技术：

1、野外环境尤其是高寒缺氧地区地质复杂、环境恶劣、低温缺氧、昼夜温差大、生态链脆弱等特点给野外宿营的能源供应带来极大挑战。目前，野外宿营大多使用柴油机组发电来提供必要生活用电，而柴油机组发电存在噪音大、尾气污染环境、效率低、易受温度与气压因素影响等不足，这严重影响了野外宿营的用户体验。因此，研究一种将风能发电、光伏发电、柴油机组发电、电池储能等多种能源混合输入、优先使用绿色能源的智能化多能源管理系统对提高野外宿营能源供应能力具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种研究一种将风能发电、光伏发电、柴油机组发电、电池储能等多种能源混合输入、优先使用绿色能源的智能化多能源管理系统。

2、为实现本发明目的，本发明提供了一种适用于野外宿营的智能化多能源管理系统，采取技术方案如下：

3、包括风能发电高功率因数整流器、柴油机组发电高功率因数整流器、光伏发电buck/boost变换器、电池储能双向buck/boost变换器、单相全桥逆变器、直流母线以及分布自治控制器；

4、所述风能发电高功率因数整流器由接入的风力发电机供电，所述柴油机组发电高功率因数整流器由接入的柴油机组供电，所述光伏发电buck/boost变换器由所接入的光伏发电板供电，所述电池储能双向buck/boost变换器通过所接入的储能电池为多能源管理系统供电，并通过多能源管理系统为储能电池充电，所述直流母线将风能发电、柴油机组发电、光伏发电、储能电池的电能统一为同一直流电压平台，所述单相全桥逆变器由多能源管理系统供电，将直流母线电压变换为单相220v/50hz交流电，所述分布自治控制器分别安装在所述风能发电高功率因数整流器、柴油机组发电高功率因数整流器、光伏发电buck/boost变换器、电池储能双向buck/boost变换器中，每个分布自治控制器与其它各分布自治控制器间进行通信，通信信息包括各自所在能源管理系统的电压、电量、电流、输入/输出功率和故障信息，并采集直流母线电压，按照预先设定的多能源调度策略进行能源调度，或根据下发的控制指令单独进行能源调度。

5、与现有技术对比，本发明有益效果如下：

6、为了改善传统野外宿营单一柴油机组能源供应带来的噪音、污染、效率低、易受环境因素影响等不足，本发明专利提供了可以有效改善上述问题的一种适用于野外宿营的智能化多能源管理系统，通过采用模块化共直流母线拓扑结构、分布自治控制策略等方法优化系统结构尺寸，实现风能发电、光伏发电、柴油机组发电、电池储能等多种能源混合输入的智能化调度，降低噪音，优先使用绿色能源，同时可实现对风能发电、光伏发电的最大功率跟踪，提升能源供应效率，减少环境因素带来的影响。

7、本发明结构紧凑，机动性强，且模块化便于维护，满足野外宿营机动性需求。采用多种能源混合输入满足野外各种恶劣环境下的用电需求，同时在智能化多能源调度策略上优先使用绿色能源，具有环境友好性。

技术特征：

1.一种适用于野外宿营的智能化多能源管理系统，其特征在于，包括风能发电高功率因数整流器、柴油机组发电高功率因数整流器、光伏发电buck/boost变换器、电池储能双向buck/boost变换器、单相全桥逆变器、直流母线以及分布自治控制器；

2.根据权利要求1所述的一种适用于野外宿营的智能化多能源管理系统，其特征在于，所述风能发电高功率因数整流器为单相boost型pfc整流器，将风力发电机发出的交流电变换为所需要的直流电，通过分布自治控制器对交流侧电流有效值的控制保证在不同风速条件下风力发电机均工作在最佳功率输出点上，即实现风力发电最大功率跟踪控制。

3.根据权利要求1所述的一种适用于野外宿营的智能化多能源管理系统，其特征在于，所述光伏发电buck/boost变换器在将储能电池电压平台升压至直流母线电压平台，基于分布自治控制器执行最大功率跟踪控制，保证在不同光照条件下，光伏发电均工作在最佳功率输出点上。

4.根据权利要求1所述的一种适用于野外宿营的智能化多能源管理系统，其特征在于，所述柴油机组发电高功率因数整流器为同步buck三相电压型整流变换器，将柴油机组发出的三相交流电变换为所需要的直流电。

5.根据权利要求1所述的一种适用于野外宿营的智能化多能源管理系统，其特征在于，所述电池储能双向buck/boost变换器既能将储能电池电能变换为所需要的直流电，亦能对储能电池进行充电。

6.根据权利要求1所述的一种适用于野外宿营的智能化多能源管理系统，其特征在于，每个分布自治控制器按照预先设定的多能源调度策略进行能源调度，具体包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种适用于野外宿营的智能化多能源管理系统，包括：风能发电高功率因数整流器、柴油机组发电高功率因数整流器、光伏发电Buck/Boost变换器、电池储能双向Buck/Boost变换器、单相全桥逆变器、直流母线以及分布自治控制器。通过采用模块化共直流母线拓扑结构、分布自治控制策略等方法优化系统结构尺寸，实现风能发电、光伏发电、柴油机组发电、电池储能等多种能源混合输入的智能化调度，降低噪音，优先使用绿色能源，同时可实现对风能发电、光伏发电的最大功率跟踪，提升能源供应效率，减少环境因素带来的影响。

技术研发人员：张力宝,谢孟,吕世家,赵君力,张艳红
受保护的技术使用者：北京机电工程研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15